接触网检修作业防误挂接地线监测装置的研制

摘要

接触网停电检修作业标准流程中，验电及挂接地线环节是保障作业人员及设备安全的重要措施和手段。研发接触网检修作业挂接地线管理系统，实时监控接触网检修作业情况及作业进程，提高检修作业现场与调度中心通信的自动化水平，对保障作业人员的安全及检修工作的正常进行具有重要的意义。
　　本文研制一种防止带电挂接地线的双向通信、易操作的接触网检修作业防误挂接地线监测装置。在分析研究各功能模块采用的技术方案的基础上，阐述装置的整体设计方案、各功能模块的选型、硬件电路设计及软件编程实现，最终通过实验验证装置的可行性。
　　装置以ATmegal280为核心处理器，以SIM900A为GPRS无线通信模块，并结合验电检测、传感器、图像釆集以及GPS等模块共同组成硬件基础。首先，通过详细研究SIM900A模块数据无线传输算法、串口摄像头528协议下图像获取算法及GPS数据采集优化处理算法等，实现监测装置对后台监控系统发来的工作票、信息釆集命令的接收处理，并及时釆集发送验电检测结果、地线挂接位置、地线挂接状态、现场作业图像等信息，最终实现监测装置与后台系统的双向通信。其次，重点研究设计验电检测电路并详细分析其工作原理，进而将验电检测信号引入地线监测装置中；通过分析电气化铁路复线区段“V停”检修作业条件下停电接触网的实际电位，指导验电检测模块启动电压值的设定，防止验电误报警现象发生，提高验电的准确性。另外，为装置设计四种可选择的釆集模式以及多目标地址的存储与选择，以适应各种作业情况，简化装置操作，提高工作效率。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的及主要内容

1.4 本章小结

2.1 地线可视化管理系统研究内容

2.2 ATmega1280处理器

2.3 通信方式及通信模块选择

2.4 验电模块设计方案

2.5 其他相关技术方案

2.6 本章总结

3.1 硬件电路整体框架

3.2 SIM900A模块接口电路

3.3 验电模块电路

3.4 其他模块电路设计

3.5 本章总结

4 防误挂接地线监测装置软件开发

4.1 软件开发环境

4.2 主程序设计

4.3 双向通信及验电检测程序设计

4.4 528协议与SIM900A相结合的彩信发送程序设计

4.5 信息采集模式程序设计

4.6 多目标地址的存储与选择程序设计

4.7 GPS数据采集程序设计

4.8 本章小结

5.1 实验内容

5.2 实验思路及平台搭建

5.3 模拟实验

5.4 联调实验

5.5 实验结果分析及解决办法

5.6 本章小结

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

附录一：参与项目情况

附录二：在校期间所发表的论文、专利等